本文關(guān)鍵詞：新型橡膠磨耗試驗機(jī)的研究

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【摘要】：隨著道路交通的發(fā)展以及人們生活水平的提高,人們對輪胎使用性能的要求也越來越高。橡膠磨耗試驗機(jī)是橡膠行業(yè)廣泛使用的用于測試汽車輪胎磨耗性能的一種設(shè)備。橡膠阿克隆磨耗試驗機(jī)價格便宜,是目前橡膠行業(yè)最普遍使用的一種橡膠磨耗試驗機(jī)。但因其具有不能實現(xiàn)高溫磨耗、不能實現(xiàn)不同速度下的磨耗、不能連續(xù)施加載荷且加載不穩(wěn)定等缺點,已經(jīng)越來越不能適應(yīng)汽車輪胎的發(fā)展。本文以實驗室用的橡膠阿克隆磨耗試驗機(jī)為基礎(chǔ)對其進(jìn)行了全方位的改進(jìn),開發(fā)出了一種新型橡膠磨耗試驗機(jī)。首先根據(jù)磨耗試驗機(jī)的工作要求確定了系統(tǒng)總體傳動方案,并通過相關(guān)的理論計算確定了交流伺服電機(jī)的具體型號。然后對機(jī)械的運(yùn)動和動力參數(shù)進(jìn)行了理論計算,確定了蝸輪蝸桿減速器的具體尺寸并進(jìn)行了必要的強(qiáng)度校核。利用先進(jìn)的三維軟件Creo對新型橡膠磨耗試驗機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計。通過分析現(xiàn)有橡膠磨耗試驗機(jī)加力方式的優(yōu)缺點,提出了把磁場力應(yīng)用于橡膠磨耗試驗機(jī),并設(shè)計了電磁加力裝置。通過研究現(xiàn)有橡膠高溫磨耗試驗機(jī)的加熱性能與實際輪胎的相關(guān)性,提出了在膠輪內(nèi)部采用加熱圈進(jìn)行加熱的方式,并設(shè)計了膠輪加熱裝置。設(shè)計了電機(jī)驅(qū)動式的試樣防粘自動撒粉裝置。參照橡膠阿克隆磨耗試驗機(jī)的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),設(shè)計了新型橡膠磨耗試驗機(jī)的角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。利用Altium Designer軟件對新型橡膠磨耗試驗機(jī)的膠輪加熱控制系統(tǒng)和電磁加力控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計,同時根據(jù)硬件系統(tǒng)和要實現(xiàn)的功能對膠輪加熱控制系統(tǒng)和電磁加力控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計。最后在有限元分析中簡要論述了Ansys有限元分析的一般過程以及Ansys熱分析、靜力學(xué)分析、動力學(xué)分析的基本原理。利用Ansys軟件對膠輪進(jìn)行了溫度場分析,根據(jù)分析結(jié)果對膠輪尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。利用Ansys軟件對蝸輪軸的強(qiáng)度進(jìn)行了分析,分析結(jié)果與理論計算進(jìn)行了對比,驗證了蝸輪軸強(qiáng)度的可靠性。利用Ansys軟件對蝸輪軸分別在軸承剛性約束和軸承彈性約束下進(jìn)行模態(tài)分析,根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果求出軸承的臨界轉(zhuǎn)速,確保蝸輪軸在工作時不會產(chǎn)生共振。利用Ansys軟件對減速器箱體進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,確保其在工作過程中不會產(chǎn)生共振。
【關(guān)鍵詞】：磨耗試驗機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 Creo 有限元 單片機(jī)設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-10
• 1 緒論10-28
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 橡膠磨耗試驗設(shè)備的發(fā)展概況11
• 1.3 橡膠的磨耗及磨耗機(jī)理11-15
• 1.3.1 橡膠的磨耗11-12
• 1.3.2 橡膠磨耗機(jī)理的研究12-13
• 1.3.3 影響橡膠磨耗的因素13-14
• 1.3.4 磨耗影響因素的研究14-15
• 1.4 橡膠磨耗試驗的方式15-16
• 1.5 橡膠磨耗試驗機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-26
• 1.5.1 格拉西里磨耗試驗機(jī)16-18
• 1.5.2 邵坡爾磨耗試驗18-20
• 1.5.3 皮克磨耗試驗機(jī)20-22
• 1.5.4 阿克隆磨耗試驗機(jī)22-23
• 1.5.5 蘭博恩磨耗試驗機(jī)23-24
• 1.5.6 GHK磨耗試驗機(jī)24-26
• 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容26-28
• 2 伺服系統(tǒng)選型及運(yùn)動、動力參數(shù)計算28-42
• 2.1 傳動裝置總體方案確定28
• 2.1.1 已知參數(shù)28
• 2.1.2 傳動裝置總體設(shè)計28
• 2.2 伺服系統(tǒng)的設(shè)計28-31
• 2.2.1 電機(jī)控制類型的選擇28-29
• 2.2.2 電機(jī)的選擇29-31
• 2.3 機(jī)械裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算31-36
• 2.3.1 蝸桿傳動的失效形式、設(shè)計準(zhǔn)則及常用材料31-32
• 2.3.2 蝸輪蝸桿的強(qiáng)度設(shè)計32-36
• 2.4 蝸輪蝸桿基本尺寸設(shè)計36-37
• 2.4.1 蝸桿的基本參數(shù)設(shè)計36
• 2.4.2 蝸輪基本尺寸設(shè)計36-37
• 2.5 蝸輪軸的尺寸設(shè)計與校核37-41
• 2.5.1 蝸輪軸的尺寸設(shè)計37-38
• 2.5.2 蝸輪軸的強(qiáng)度校核計算38-40
• 2.5.3 蝸桿的強(qiáng)度校核計算40-41
• 2.6 本章小結(jié)41-42
• 3 機(jī)械系統(tǒng)研究與設(shè)計42-53
• 3.1 總體目標(biāo)和設(shè)計參數(shù)42
• 3.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計要求42
• 3.3 總布局及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計要求42-52
• 3.3.1 總體布局42-43
• 3.3.2 電磁加力器設(shè)計43-46
• 3.3.3 膠輪加熱裝置設(shè)計46-48
• 3.3.4 膠輪角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計48-50
• 3.3.5 自動撒粉裝置設(shè)計50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 4 控制系統(tǒng)研究與設(shè)計53-72
• 4.1 恒溫控制系統(tǒng)概述53-54
• 4.2 恒溫控制系統(tǒng)硬件選擇54-59
• 4.2.1 處理器AT89S5254-55
• 4.2.2 TN901數(shù)字溫度傳感器55
• 4.2.3 LED顯示結(jié)構(gòu)55-56
• 4.2.4 固態(tài)繼電器56-57
• 4.2.5 電源電路設(shè)計57
• 4.2.6 鍵盤模塊57-58
• 4.2.7 復(fù)位電路58
• 4.2.8 硬件連接58-59
• 4.3 恒溫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計59-62
• 4.3.1 主程序59
• 4.3.2 讀出溫度子程序59-60
• 4.3.3 計算溫度子程序60-61
• 4.3.4 鍵盤掃描程序61
• 4.3.5 繼電器控制子程序61-62
• 4.3.6 LED顯示子程序62
• 4.4 電磁加力系統(tǒng)概述62-63
• 4.5 電磁加力系統(tǒng)硬件選擇63-68
• 4.5.1 處理器AT89S5263-64
• 4.5.2 SP20C-G501壓力傳感器64
• 4.5.3 LED顯示結(jié)構(gòu)64-65
• 4.5.4 固態(tài)繼電器65-66
• 4.5.5 電源電路設(shè)計66
• 4.5.6 A/D轉(zhuǎn)換芯片HX71166-67
• 4.5.7 復(fù)位電路67-68
• 4.5.8 硬件連接68
• 4.6 電磁加力系統(tǒng)軟件設(shè)計68-71
• 4.6.1 主程序68-69
• 4.6.2 A/D轉(zhuǎn)換子程序69-70
• 4.6.3 讀出壓力子程序70
• 4.6.4 計算壓力子程序70-71
• 4.6.5 LED數(shù)碼管顯示壓力程序71
• 4.6.6 繼電器控制子程序71
• 4.7 本章小結(jié)71-72
• 5 基于ANSYS的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計72-88
• 5.1 ANSYS有限元概述72-73
• 5.2 膠輪的穩(wěn)態(tài)熱分析73-77
• 5.2.1 穩(wěn)態(tài)熱分析的有限元原理73-74
• 5.2.2 有限元模型及其前處理74-75
• 5.2.3 膠輪穩(wěn)態(tài)熱分析模擬結(jié)果75-77
• 5.3 蝸輪軸在極限工況下的靜力學(xué)分析77-80
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)有限元原理77
• 5.3.2 有限元模型及其前處理77-79
• 5.3.3 蝸輪軸靜力學(xué)模擬結(jié)果79-80
• 5.4 蝸輪軸的動力學(xué)分析80-84
• 5.4.1 模態(tài)分析有限元原理80
• 5.4.2 確定建模參數(shù)80-81
• 5.4.3 軸承為剛性約束時邊界的處理與求解81-83
• 5.4.4 軸承為彈性約束時邊界的處理與求解83-84
• 5.5 減速器箱體的諧響應(yīng)分析84-87
• 5.5.1 諧響應(yīng)分析有限元原理84
• 5.5.2 確定建模參數(shù)84-85
• 5.5.3 邊界條件及載荷設(shè)置85
• 5.5.4 求解結(jié)果85-87
• 5.6 本章小結(jié)87-88
• 6 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88
• 6.2 展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-93
• 附錄1 新型磨耗試驗機(jī)總裝配爆炸圖93-94
• 附錄2 新型磨耗試驗機(jī)相關(guān)尺寸圖紙94-100
• 致謝100-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和完成論文101-102

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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5 王景春;新型橡膠粘合促進(jìn)劑有望國產(chǎn)化[N];中國化工報;2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 林晨建;新型橡膠磨耗試驗機(jī)的研究[D];青島科技大學(xué);2016年

2 蔣輝;新型橡膠防護(hù)蠟系列產(chǎn)品的開發(fā)[D];天津大學(xué);2007年

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本文編號：862670